EP0857255B1

EP0857255B1 - Feeding pump

Info

Publication number: EP0857255B1
Application number: EP97922837A
Authority: EP
Inventors: Klaus Dobler; Michael Huebel; Willi Strohl; Jochen Rose
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 2002-11-20
Anticipated expiration: 2017-04-15
Also published as: KR19990067133A; WO1998009081A1; CN1197504A; US6017183A; DE59708770D1; EP0857255A1; BR9706636A; JP2000500210A; DE19634900A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Strömungspumpe, insbesondere zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention is based on a flow pump, especially for delivering fuel from a Fuel tank of a motor vehicle, which in the preamble of Claim 1 defined genus.

Bei einer bekannten zweiflutigen Strömungspumpe dieser Art (DE 40 20 521 A1), dort Peripheralpumpe genannt, ist von den den Pumpenraum begrenzenden Wänden die eine Seitenwand und die Peripherwand an einem den Pumpenausgang aufweisenden Zwischengehäuse und die andere Seitenwand an einem den mit einem Ausgangsstutzen verbundenen Pumpeneingang aufweisenden Gehäusedeckel ausgebildet. Das im Pumpenraum angeordnete Pumpen- oder Laufrad sitzt auf einem an dem Gehäusedeckel angeformten Lagerzapfen und ist drehfest mit der Abtriebswelle eines Elektromotors verbunden, die in einer im Zwischengehäuse ausgebildeten Lagerstelle aufgenommen ist. Während des Betriebs saugt die Strömungspumpe Kraftstoff über den Ansaugstutzen an und drückt diesen über den Pumpenausgang in den Innenraum eines Elektromotors und Zwischengehäuse umschließenden Pumpengehäuses. Von diesem aus wird der unter Druck stehende Kraftstoff über eine an einem Druckstutzen des Pumpengehäuses anzuschließende Druckleitung der Brennkraftmaschine zugeführt.In a known two-flow flow pump of this type (DE 40 20 521 A1), there called peripheral pump, is from one side wall of the walls delimiting the pump chamber and the peripheral wall at a the pump outlet having intermediate housing and the other side wall one connected to an outlet nozzle Housing cover formed with pump inlet. The Pump or impeller arranged in the pump chamber is seated a molded on the housing cover and is rotatably with the output shaft of an electric motor connected, which is formed in an intermediate housing Depository is added. The sucks during operation Flow pump fuel on the intake manifold on and presses this into the interior of a via the pump outlet Enclosing electric motor and intermediate housing Pump housing. From there it is under pressure standing fuel over a at a pressure port of the Pump housing to be connected to the pressure line of the Internal combustion engine supplied.

Diese bekannte Strömungspumpe zeigt durch die geometrische Gestaltung des Auslaufbereichs des Seitenkanals in den beiden Seitenwänden ein gutes Geräuschverhalten.This known flow pump shows the geometrical Design of the outlet area of the side channel in the good noise behavior on both side walls.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Strömungspumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die von der Strömungspumpe noch verursachten strömungsinduzierten Geräusche weitergehend reduziert sind. Durch die erfindungsgemäße Dämpfungsnut, die durch ihre erfindungsgemäße Anordnung im Bereich der größten auftretenden Amplituden der Wanddruckschwingungen mit Laufradschaufelfrequenz liegt, werden die Wandwechseldrücke maßgeblich reduziert, was mit einer deutlichen Geräuschverminderung einhergeht. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, daß größere Axialspalte zwischen dem Laufrad und den den Laufradstirnseiten gegenüberliegende Seitenwänden zugelassen werden können, was zu einer größeren zulässigen Fertigungstoleranz und damit zu einer Senkung der Herstellkosten führt.The flow pump according to the invention with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that the of Flow pump still caused flow-induced Noises are further reduced. Through the Damping groove according to the invention, which by their arrangement according to the invention in the region of the largest occurring amplitudes of the wall pressure vibrations with Impeller blade frequency, the wall alternating pressures significantly reduced what with a clear Noise reduction goes hand in hand. In addition, the Advantage that larger axial gaps between the impeller and the side walls opposite the impeller end faces can be approved, resulting in a larger allowable Manufacturing tolerance and thus a reduction in Manufacturing costs leads.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Strömungspumpe möglich. By the measures listed in the other claims are advantageous developments and improvements in Claim 1 specified flow pump possible.

drawing

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht einer Strömungspumpe zum Fördern von Kraftstoff, teilweise geschnitten,
Fig. 2: einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 3 eines Zwischengehäuses in der Strömungspumpe in Fig. 1
Fig. 3: eine Ansicht des Zwischengehäuses in Richtung Pfeil III in Fig. 2,
Fig. 4: einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 5 eines Gehäusedeckels der Strömungspumpe in Fig. 1,
Fig. 5: eine Ansicht des Gehäusedeckels in Richtung Pfeil V in Fig. 4,
Fig. 6: einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7: eine Seitenansicht eines Laufrads der Strömungspumpe in Fig. 1.

The invention is explained in more detail in the following description with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

Fig. 1: a side view of a flow pump for conveying fuel, partially cut,
Fig. 2: 3 shows a section along the line II-II in FIG. 3 of an intermediate housing in the flow pump in FIG. 1
Fig. 3: 2 shows a view of the intermediate housing in the direction of arrow III in FIG. 2,
Fig. 4: 5 shows a section along the line IV-IV in FIG. 5 of a housing cover of the flow pump in FIG. 1,
Fig. 5: 3 shows a view of the housing cover in the direction of arrow V in FIG. 4,
Fig. 6: a section along the line VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7: 2 shows a side view of an impeller of the flow pump in FIG. 1.

Description of the embodiments

Die in Fig. 1 in Seitenansicht zu sehende Strömungspumpe, auch Seitenkanalpumpe genannt, dient zum Fördern von Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs zu einer ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs. Die Strömungspumpe weist einen in einem Pumpengehäuse 10 ausgebildeten Pumpenraum 11 auf, der von zwei radial sich erstreckenden, axial voneinander beabstandeten Seitenwänden 12,13 und einer die Seitenwände längs deren Peripherie miteinander verbindenden Peripherwand 14 begrenzt ist (Fig. 1 und 2). Die Seitenwand 13 und die Peripherwand 14 sind an einem Zwischengehäuse 15 ausgebildet (Fig. 2 und 3), während die Seitenwand 12 an einem Ansaug- oder Gehäusedeckel 16 (Fig. 4 und 5) ausgebildet ist, der mit dem Zwischengehäuse 15 und/oder dem Pumpengehäuse 10 fest verbunden ist. Das Pumpengehäuse 10 übergreift das Zwischengehäuse 15 und nimmt im Innern einen hier nicht zu sehenden Elektromotor auf. Im Zwischengehäuse 15 ist noch ein die Seitenwand 13 axial durchdringender Pumpenausgang 17 vorgesehen, der eine Verbindung zwischen dem Pumpenraum 11 und dem Innern des Pumpengehäuses 10 herstellt, und das Pumpengehäuse 10 ist mit einem Druckstutzen 18 verbunden, an dem der von der Strömungspumpe geförderte Kraftstoff austritt. Der Gehäusedeckel 16 weist einen Ansaugstutzen 19 zum Ansaugen des Kraftstoffs aus dem Kraftstofftank auf, der mit einem die Seitenwand 12 durchdringenden Pumpeneingang 33 (Fig. 5) in Verbindung steht.The flow pump seen in side view in FIG. 1, also called side channel pump, is used to pump Fuel from a fuel tank, not shown of a motor vehicle to a likewise not shown Internal combustion engine of the motor vehicle. The flow pump has a formed in a pump housing 10 Pump chamber 11 that of two radially extending, axially spaced side walls 12, 13 and one the side walls along their periphery with each other connecting peripheral wall 14 is limited (Fig. 1 and 2). The side wall 13 and the peripheral wall 14 are on one Intermediate housing 15 formed (Fig. 2 and 3), while the Side wall 12 on a suction or housing cover 16 (Fig. 4 and 5) which is formed with the intermediate housing 15 and / or the pump housing 10 is firmly connected. The Pump housing 10 overlaps the intermediate housing 15 and takes an electric motor not visible here inside on. In the intermediate housing 15 there is also a side wall 13 axially penetrating pump outlet 17 is provided, the one Connection between the pump chamber 11 and the interior of the Manufactures pump housing 10, and the pump housing 10 is connected to a pressure port 18 on which the of the Flow pump delivered fuel exits. The Housing cover 16 has an intake port 19 for intake of the fuel from the fuel tank, which with a the pump inlet 33 penetrating the side wall 12 (FIG. 5) communicates.

Bei der hier zweiflutig ausgebildeten Strömungspumpe ist in jeder Seitenwand 12,13 ein Seitenkanal 20 bzw. 21 ausgebildet. Wie in Fig. 4 und 2 zu sehen ist, weist jeder nutartige Seitenkanal 20,21 einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt auf und ist zum Pumpenraum 11 hin offen. Jeder Seitenkanal 20,21 verläuft konzentrisch zur Pumpenachse 22 und erstreckt sich unter Belassung eines verbleibenden Unterbrecherstegs 35 bzw. 23 nahezu über den gesamten Umfang der Seitenwand 12 bzw. 13. Der Unterbrechersteg 35 wird vom Seitenkanalanfang 201 und dem Seitenkanalende 202 (Fig. 5), und entsprechend der Unterbrechersteg 23 vom Seitenkanalanfang 211 und dem Seitenkanalende 212 (Fig. 3) begrenzt. Der Seitenkanalanfang 201 des Seitenkanals 20 in der Seitenwand 12 am Gehäusedeckel 16 steht mit dem Pumpeneingang 33 (und dieser wiederum mit dem Ansaugstutzen 19) und das Seitenkanalende 212 des in der Seitenwand 13 am Zwischengehäuse 15 ausgebildeten Seitenkanals 21 steht mit dem Pumpenausgang 17 in Verbindung und dieser wiederum über das Innere des Pumpengehäuses 10 mit dem Druckstutzen 18.In the case of the flow pump designed here with two flow channels, in each side wall 12, 13 has a side channel 20 or 21 educated. As can be seen in Figs. 4 and 2, everyone has groove-like side channel 20,21 an approximately semicircular Cross section and is open to the pump chamber 11. Everyone Side channel 20, 21 runs concentrically to pump axis 22 and extends leaving one remaining Break bar 35 or 23 almost over the entire Circumference of the side wall 12 or 13. The interrupter web 35 is from the side channel start 201 and the side channel end 202 (Fig. 5), and according to the interrupter 23 from Side channel start 211 and side channel end 212 (FIG. 3) limited. The side channel start 201 of the side channel 20 in the side wall 12 on the housing cover 16 stands with the Pump inlet 33 (and this in turn with the intake manifold 19) and the side channel end 212 of the in the side wall 13 Intermediate housing 15 formed side channel 21 is available the pump outlet 17 in connection and this in turn the inside of the pump housing 10 with the pressure port 18.

Im Pumpenraum 11 ist koaxial zur Pumpenachse 22 ein Pumpenoder Laufrad 24 angeordnet. Das Laufrad 24 sitzt einerseits auf einem Lagerzapfen 25, der an der Seitenwand 12 koaxial in den Pumpenraum 11 hinein vorsteht und andererseits drehfest auf einer Abtriebswelle 26 des Elektromotors, die in einer zur Pumpenachse 22 koaxialen Lagerbuchse 27 gelagert ist. Die Lagerbuchse 27 ist in einer die Seitenwand 13 durchstoßenden koaxialen Bohrung 28 im Zwischengehäuse 15 eingepreßt. Das Laufrad 24 (Fig. 7) besitzt eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Laufradschaufeln 29, die an ihrem von der Pumpenachse 22 abgekehrten Ende durch einen kreisförmigen Außenring 30 miteinander verbunden sind. Die Laufradschaufeln 29 begrenzen zwischen sich jeweils eine Schaufelkammer 31, die in Achsrichtung offen ist. Die Laufradschaufeln 29 und der Außenring 30 sind einstückig mit dem Laufrad 24, und die Laufradschaufeln 29 sind dadurch gebildet, daß zwischen auf einem gemeinsamen Verteilerkreis angeordneten Durchbrüchen im Laufrad 24 Stege als Laufradschaufeln 29 verbleiben. Der Außenring 30 ist so bemessen, daß zwischen der umlaufenden Außenfläche 301 des Außenrings 30 und der Peripherwand 14 ein Radialspalt 32 verbleibt (Fig. 1). Im Betrieb saugt die Strömungspumpe Kraftstoff durch den Ansaugstutzen 19 an und drückt den Kraftstoff über den Pumpenausgang 17 in das Innere des Pumpengehäuses 10 und von dort aus über den Druckstutzen 18 zur Brennkraftmaschine. In the pump chamber 11 is a pump or coaxial to the pump axis 22 Impeller 24 arranged. The impeller 24 sits on the one hand on a bearing journal 25, which is coaxial on the side wall 12 protrudes into the pump chamber 11 and on the other hand rotatably on an output shaft 26 of the electric motor, the in a bearing bushing 27 coaxial to the pump axis 22 is stored. The bearing bush 27 is in a Sidewall 13 penetrating coaxial bore 28 in Pressed intermediate housing 15. The impeller 24 (Fig. 7) has a plurality of circumferentially from each other spaced impeller blades 29 at their from the Pump axis 22 opposite end by a circular Outer ring 30 are interconnected. The Impeller blades 29 each limit one between them Vane chamber 31, which is open in the axial direction. The Impeller blades 29 and the outer ring 30 are in one piece with the impeller 24, and the impeller blades 29 formed in that between on a common Distribution circuit arranged openings in the impeller 24 Web remain as impeller blades 29. The outer ring 30 is dimensioned so that between the circumferential outer surface 301 of the outer ring 30 and the peripheral wall 14 Radial gap 32 remains (Fig. 1). Sucks in operation Flow pump fuel through the intake 19 and presses the fuel through the pump outlet 17 into the Inside of the pump housing 10 and from there on Pressure port 18 to the internal combustion engine.

Um die lokal sehr hohen Druckamplituden der Schaufelfrequenzschwingung deutlich zu reduzieren und damit die Strömungspumpe wesentlich geräuschärmer zu machen, ist in den den Seitenkanal 20 in der Seitenwand 12 am Ansaugoder Gehäusedeckel 16 eine zum Pumpenraum 11 hin offene, gekrümmte Dämpfungsnut 36 eingebracht (Fig. 5), die sich etwa über die Seitenkanalbreite erstreckt. Das in Fig. 5 mit 202 gekennzeichnete Seitenkanalende des Seitenkanals 20 hat eine etwa S-förmige gekrümmte Kontur, wobei der mittlere Teil der Kontur auf der Mittellinie 37 des Seitenkanals 20 oder parallel dazu liegt. Die Dämpfungsnut 36 ist nunmehr derart an der Kontur des Seitenkanalendes 202 entlanggeführt, daß das in Umfangsrichtung gemessene Abstandsmaß s zwischen der Mittellinie 38 der Dämpfungsnut 36 und der Kontur des Seitenkanalendes 202 an jedem Punkt der Mittellinie 38 konstant ist. Das Abstandsmaß s wird dabei ein- bis dreimal so groß bemessen wie die in Umfangsrichtung des Laufrads 24 gesehene Dicke δ der Laufradschaufeln 29. Die Form der Dämpfungsnut 36 ist dabei so ausgeführt, daß die äußere und innere kreisbogenförmige Begrenzungslinie der Dämpfungsnut 36 und die Mittellinie 38 der Dämpfungsnut 36 den gleichen Krümmungsmittelpunkt aufweisen.To the locally very high pressure amplitudes of the To reduce blade frequency vibration significantly and thus to make the flow pump much quieter in the side channel 20 in the side wall 12 on the intake or Housing cover 16 an open to the pump chamber 11, curved damping groove 36 introduced (Fig. 5), the extends approximately across the side channel width. That in Fig. 5 side channel end of the side channel 20 identified by 202 has an approximately S-shaped curved contour, the middle part of the contour on the center line 37 of the Side channel 20 or parallel to it. The damping groove 36 is now such at the contour of the side channel end 202 along that the measured in the circumferential direction Distance dimension s between the center line 38 of the damping groove 36 and the contour of the side channel end 202 at each point the center line 38 is constant. The distance measure s is one to three times as large as that in Circumferential direction of the impeller 24 seen thickness δ the Impeller blades 29. The shape of the damping groove 36 is there executed so that the outer and inner circular arc Boundary line of the damping groove 36 and the center line 38 the damping groove 36 the same center of curvature exhibit.

Wie aus der Schnittdarstellung in Fig. 6 hervorgeht, weist die Dämpfungsnut 36 einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, wobei die maximale Nuttiefe t im Bereich von 0,1 - 1,5mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,5 mm, liegt. Die maximale Nutbreite b beträgt das Ein- bis Dreifache der in Umfangsrichtung gesehenen Dicke δ der Laufradschaufeln 29 des Laufrads 24.As can be seen from the sectional view in FIG. 6, points the damping groove 36 has a semicircular cross section with the maximum groove depth t in the range of 0.1 - 1.5 mm, preferably between 0.2 mm and 0.5 mm. The maximum groove width b is one to three times that in Thickness δ of the impeller blades 29 seen in the circumferential direction the impeller 24.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann zusätzlich zu der Dämpfungsnut 36 in der Seitenwand 12 des Gehäusedeckels 16 eine gleichartig ausgebildete Dämpfungsnut 39 in die Seitenwand 13 des Zwischengehäuses 15 eingebracht werden, auch hier wiederum im Unterbrechersteg 23 nahe dem Seitenkanalende 212 des Seitenkanals 21. Wie bereits erwähnt, mündet hier der Pumpenausgang 17. Die Dämpfungsnut 39 ist identisch der Dämpfungsnut 36 ausgebildet, so daß die dort genannten Bemessungsangaben auch hier zutreffen.As shown in Fig. 3, in addition to that Damping groove 36 in the side wall 12 of the housing cover 16 a similarly designed damping groove 39 in the Side wall 13 of the intermediate housing 15 are introduced, here again in the interrupter 23 near the Side channel end 212 of the side channel 21. As already mentioned, the pump outlet 17 opens here. The damping groove 39 is identical to the damping groove 36, so that the design information given there also apply here.

In einer alternativen Ausführung der Strömungspumpe kann die Dämpfungsnut 36 in der Seitenwand 12 des Gehäusedeckels 16 entfallen, so daß nur - wie vorstehend beschrieben - die Dämpfugsnut 36 in der Seitenwand 13 des Zwischengehäuses 15 vorhanden ist.In an alternative embodiment, the flow pump can the damping groove 36 in the side wall 12 of the housing cover 16 omitted, so that only - as described above - the Damping groove 36 in the side wall 13 of the intermediate housing 15 is available.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann die Strömungspumpe auch einflutig ausgeführt werden, so daß nur in einer Seitenwand ein Seitenkanal vorhanden ist, dessen Seitenkanalanfang mit dem Pumpeneingang und dessen Seitenkanalende mit dem Pumpenausgang in Verbindung steht. Der Seitenkanal kann dabei im Zwischengehäuse oder im Gehäusedeckel ausgebildet werden.The invention is not based on those described Embodiments limited. So the flow pump can also be executed with one flow, so that only in one Sidewall there is a side channel, the Side channel start with the pump inlet and its Side channel end is connected to the pump outlet. The side channel can be in the intermediate housing or in Housing cover are formed.

Claims

Flow pump, in particular for delivering fuel from a fuel tank of a motor vehicle, having a pump chamber (11), which is formed in a pump housing (10) and is delimited by two side walls (20, 21), which extend in the radial direction and are spaced apart from one another, and one peripheral wall (14), which connects the side walls (20, 21) to one another along the periphery thereof, having at least one groove-like side channel (20, 21), which is arranged in one of the side walls (12, 13), is open towards the pump chamber (11) and runs concentrically with respect to the pump axis (22), with an interrupter web (35, 23) remaining between the side-channel end (202, 212) and the side-channel start (201, 211), based on the direction of flow in the side channel (20, 21), and having a rotor (24), which is arranged in the pump chamber (11), coaxially with respect to the pump axis (22), rotates and has a multiplicity of radial rotor blades (29), which are spaced apart from one another in the circumferential direction and delimit at least axially open blade chambers (31) between them, characterized in that a damping groove (36), which is open towards the pump chamber (11), is formed in the interrupter web (35), close to the side-channel end (202), this groove extending over approximately the width of the side channel.
Pump according to Claim 1, characterized in that the damping groove (36) is guided along the contour of the side-channel end (202) in such a manner that the distance (s), measured in the circumferential direction, between the centre line (38) of the damping groove (36) and the contour of the side-channel end (202) is constant at any point along the centre line (38).
Pump according to Claim 2, characterized in that the boundary lines, lying on either side of the centre line (38), of the damping groove (36) and the centre line (38) have the same centre of curvature.
Pump according to Claim 2 or 3, characterized in that the distance (s) is one to three times the thickness (δ), as seen in the circumferential direction of the rotor (24), of the rotor blades (29) of the rotor (24).
Pump according to one of Claims 1-4, characterized in that the damping groove (36) has a semicircular cross section.
Pump according to one of Claims 1-5, characterized in that the maximum groove depth (t) of the damping groove (36) is in the range from 0.1 - 1.5 mm, preferably between 0.2 - 0.5 mm.
Pump according to one of Claims 1-6, characterized in that the maximum groove width (b) of the damping groove (36) is one to three times the thickness (δ), as seen in the circumferential direction, of the rotor blades (29) of the rotor (24).
Pump according to one of Claims 1-7, characterized in that there is a side channel (20, 21) in each side wall (12, 13), and the side-channel start (201) of one side channel (20) is in communication with a pump inlet (33), and the side-channel end (212) of the other side channel (21) is in communication with a pump outlet (17), and in that the damping groove (36) is arranged in the interrupter web (35) of that side channel (20) whose side-channel start (201) is in communication with the pump inlet (33).
Pump according to one of Claims 1-7, characterized in that there is a side channel (20, 21) in each side wall (12, 13), and the side-channel start (201) of one side channel (20) is in communication with a pump inlet (33), and the side-channel end (212) of the other side channel (21) is in communication with a pump outlet (17), and in that the damping groove (39) is arranged in the interrupter web (23) of that side channel (21) whose side-channel end (212) is in communication with the pump outlet (17).
Pump according to one of Claims 1-7, characterized in that there is a side channel (20, 21) in each side wall (12, 13), and the side-channel start (201) of one side channel (20) is in communication with a pump inlet (33), and the side-channel end (212) of the other side channel (21) is in communication with a pump outlet (17), and in that a similar damping groove (36, 39) is arranged in the interrupter web (35, 23) of each side channel (20, 21).
Pump according to one of Claims 1-10, characterized in that one side wall (13) and the peripheral wall (14) are formed on an intermediate housing (15), which includes the pump outlet (17), and the other side wall (12) is formed on a housing cover (16), which includes the pump inlet (33) and is fixedly connected to the intermediate housing (15) and/or the pump housing (10).